广西电网水电站群在线预报调度预警系统研发

以红水河梯级和郁江流域梯级水电站为重点,同时兼顾全流域,开展了广西电网水电站群在线流量预报、短临调度及预警监视系统研发。该系统可为水电区间降雨及梯级发电临时调整提供及时预警和快速应对方案,可有效提高水电洪前预泄增发效益,改善枯水期水电经济运行状态。     

流域有众多小水电站的锦江水库降雨径流预报

根据降雨径流相关原理,结合锦江水库流域地理环境、水文、气象、上游小型水电站众多特点,将该流域划分为8个单元区,并在各单元区建立一个虚拟水库,代替众多小水电站调节水量的水库降雨径流预报模型,应用于锦江水库水文预报系统。2008年至今共6年的入库流量短期预报实践证明,该模型预报精度高,在水库防洪发电、水库调度应用中效果优良。     

水文集合预报与实时校正在伊河上游的应用

用新安江模型和PBK模型对伊河上游东湾站洪水进行了模拟预报,然后分别用先集合预报后实时校正的方法和先实时校正后集合预报的方法对预报结果进行修正,以洪峰相对误差、洪量相对误差和确定性系数作为评价指标分析了集合预报和实时校正后的预报精度。结果表明:利用加权平均法集合预报和KNN法实时校正均能有效减小洪水预报误差,先集合预报后实时校正方法的洪峰预报精度优于先实时校正后集合预报方法,而洪量预报精度不如先实时校正后集合预报法。     

大渡河流域上游洪水预报及实时校正研究

大渡河是长江上游岷江水系的最大支流,是我国最重要的水电能源基地之一。因此,实时准确的洪水预报对流域的防洪减灾和水资源利用具有重要意义。为此,基于新安江模型,建立了大渡河上游丹巴以上流域的实时洪水预报方案;针对目前流域雨量站网密度偏低现状,引入动态系统响应校正技术,对面雨量进行实时修正处理,以进一步提高洪水的预报精度。结果表明,构建的新安江洪水预报方案具有较好精度,经面雨量校正后,预报精度得到进一步提升。     

新安江模型与水箱模型在马家沟水库洪水预报的适用性研究

洪水预报是重要的非工程防洪措施之一,是防洪指挥决策的主要依据。为避免单一模型预报结果的不确定性,以城固县马家沟水库为对象,应用新安江模型和水箱模型分别模拟了2019—2021年流域日径流和次洪水过程,并结合遗传算法率定优化的模型参数比较了模拟结果与精度。日模方面,水箱模型的模拟效果更优,洪量相对误差小于16%,洪峰相对误差小于4%,峰现时差小于1 h, Nash-Sutcliffe效率系数大于0.58,均达到了《水文情报预报规范》的评定精度要求,且对于水库大洪水的模拟效果也较为理想。次模方面,2个模型的峰现时差表现相当,新安江模型的模拟效果更平滑,水箱模型的洪量和洪峰模拟更贴近实测流量过程。整体来看,水箱模型比新安江模型更适合马家沟水库的洪水预报。     

数字地形分析在洪水实时预报中的应用

利用数字高程模型，生成了研究流域的三维直观地形图，由数字高程模型自动提取流域的水系并生成了与流域情况相一致的河网。与实际水系图对比可知，生成的水系图在流域边界、主要水系上具有较好的一致性。生成的研究区域三维数字高程模型对预报模型建模过程中单元划分、测站选择、河道演算参数等主要影响因素的确定起到了关键作用。实践表明，以新安江模型为基础、以数字高程模型为技术支持的实时预报模型在故县水库洪水实时预报中取得了很好的预报效果。     

基于新安江模型的台风期间福州山区水库入库洪水预报

为对台风期间福州市区的洪涝灾害进行及时预警,采用新安江模型,建立了一套适用于台风期的福州市山区水库的入库洪水预报模型。由于水库资料较难获取,采用赤桥站的降雨径流资料对新安江模型参数进行了率定及验证,并将率定后的参数移植到各个水库进行验证。采用赤桥流域2007-2015年6场台风引发的洪水进行了率定模拟计算,采用2016年的2场台风引发的洪水进行验证模拟计算,将得到的参数移植到各水库子流域,运用八一水库及登云水库的降雨资料及由水库水位和水库泄流过程资料反推得到的同时段的入库流量资料,对新安江模型进行验证。结果表明:新安江模型在赤桥流域具有适用性,且对于雨型单一的降雨模拟效果良好。将赤桥流域率定得到的新安江模型参数移植到其他水库流域进行水库入库洪水预报的方法具有一定的可行性,可收集充分的资料进一步进行验证。     

三峡水库区间流域实时水文预报系统研究

介绍了应用新安江模型和API型模型编制三峡区间实时水文预报系统的方法.由三峡水库蓄水前、后资料对预报模型的检验表明,新安江模型预报精度满足实时洪水预报的要求.本系统已安装在三峡开发总公司梯级调度中心正式运行.     

基于栅格新安江模型的秦淮河流域洪水模拟及实时校正研究

中国中小河流众多,洪水频发,灾害严重,是当前洪水防控的重点薄弱环节。秦淮河水系是南京市境内最为重要的水体之一,汛期可能发生的洪涝灾害威胁着全市的生命财产安全。以秦淮河前垾村流域为研究对象,采用新安江模型和栅格新安江模型进行洪水模拟研究,并采用KNN法、反馈法进行实时校正,实现快速准确的洪水预报计算。实时校正前,栅格新安江模型模拟精度略优于新安江模型,二者模拟效果良好;经实时校正后,新安江模型和栅格新安江模型的模拟效果均明显提高,可以为秦淮河流域防洪减灾决策提供重要依据。     

水电站初运期的入库洪水预报模型

水库形成后，江河洪水的流向，流速发生改变，使该流域的诸多水文特征值受到影响，无论是特征值的大小，还是出现的时间都有不得程序的变化，为此，应该建立水电站初运期的洪水预报模型，水电站的初运期入库洪水预报模型是以区间流量为基础条件，将降雨直接参加产汇流计算，这是既简单又可操作性强的洪水预报经验模型，该模型在雅垄江流域的二滩电站的洪水预报中经误差检验评定，精度较高，作业预报效果很好，为此，对二滩水电站在初运期资料短缺条件下的入库洪水预报具有较好的使用价值。     

新安江模型的起源及对其进一步发展的建议

回顾新安江模型产生的历史背景,缅怀以赵人俊教授为代表的中国水文学界的先辈们对模型的创建所做的杰出贡献。深入剖析新安江(三水源)模型不同于世界上其他流域水文模型的特点。从模型发展的世界趋势、模型发展中必须引起注意的一些问题和重视数字流域技术开发三方面提出进一步发展新安江流域水文模型的建议。     

水电站施工期洪水预报系统设计与开发

为了克服水电站施工期洪水预报方案不足,解决施工期洪水预报工作中存在的一些实际问题,针对水电站施工期的河道特性变化,分析了水电站施工期洪水预报的特定需求,提出水电站施工期洪水预报系统的设计思路和研发目标。总体设计方案包括系统开发及运行环境、设计的基本原则、预报模型配制的技术方案、施工期各阶段到运行期预报方案转换的思路等。系统总体上由数据支撑层、应用层、人机交互层构成。重点介绍了该系统开发的预报方案编制与修正、实时洪水预报等主要应用功能。本系统可针对水电站施工的不同阶段快速建立或调整预报方案;实时洪水预报可人机交互进行,支持增加输入预见期内降雨数据的预报,可为早期的防洪决策提供参考依据。该系统已集成到四川锅浪跷水电站施工期水情自动测报系统投入实际应用,从应用情况来看,该系统运行稳定、实用,达到了预期的研发目标,为开展施工期洪水预报工作提供了有效工具。     

新安江模型参数线性化率定研究

包为民教授提出了非线性函数参数的线性化率定方法,解决了以误差平方和为目标函数求解非线性函数参数增加不相关的局部优值问题。为此,研究将参数线性化率定方法应用于新安江模型,并通过理想流域和实际流域验证了该方法的合理性和高效性。选取湖北乌溪沟流域43场洪水对次洪8个敏感参数同时进行线性化率定,各参数取不同的初始值均可以较快地收敛到稳定的最优值。31场洪水参与模拟,全部合格;12场洪水参与检验,全部合格。次洪模拟的合格率达到100%,确定性系数为0.923,预报等级为甲级。     

汤河水库实时洪水预报技术研究

汤河水库洪水预报对汤河水库及其下游的防洪安全极其重要,需要研究实时洪水预报技术,以提高洪水预报精度.根据汤河水库自然地理和水文特性,汤河水库实时洪水预报采用汤河水库洪水预报,考虑到各场次洪水预报误差之间存在一定的相依性,故采用人工神经网络方法构建实时校正系统,模型用实际洪水资料进行校准,并用2场较大洪水予以检验.2个场次的校验表明,实时校正能明显地提高洪水预报的精度     

三峡特大流域洪水预报方案应用与分析

摘要：基于三峡工程572个遥测站点，进行三峡以上覆盖面积约39万km2流域的洪水预报方案制作，通过2008年汛期7场洪水的检验，证明方案可行、满足需要。洪水预报实践经验表明：多模型多方案组合预报、半分布式模型选用和通过相关关系确定各单元河网汇流参数以及流域分级预报、逐级检验是大型、特大型流域预报方案成功制作的关键；同时未来降雨接入、实时校正是提高实时预报精度、增长预见期的有效手段。     

三峡特大流域洪水预报方案运用与分析

三峡工程流域地质特征复杂,暴雨中心多,洪水组成类型多种多样,采用单一模型难以适应各种不同情况的来水预报,需要多模型、多方案的组合预报互为补充。基于572个遥测站点,制作了三峡工程以上覆盖面积约39万km2的流域洪水预报方案。通过2008年汛期7场洪水的检验,证明方案可行、满足需要。洪水预报实践经验表明：多模型多方案组合预报、半分布式模型选用和通过相关关系确定各单元河网汇流参数以及流域分级预报、逐级检验是大型、特大型流域预报方案成功制作的关键;同时未来降雨接入、实时校正是提高实时预报精度、增长预见期的有效手段。     

某深厚覆盖层上引水式电站防渗系统优化研究

针对某深厚覆盖层上引水式电站首部枢纽工程坝基覆盖层深厚以及设计防渗方案经济成本过高的问题,根据该工程坝址区的地质结构、地形地貌以及防渗系统设计情况,建立了三维渗流分析有限元模型。首先分析了设计防渗方案下的库区渗流场分布特性以及各建筑物的渗漏量和关键部位的渗透稳定性,结果表明设计防渗方案满足工程要求,其次在设计防渗方案的基础上计算分析了改变防渗帷幕深度及左、右岸帷幕灌浆洞长度变化对渗漏量的影响,并根据分析结果对设计防渗方案进行了优化。优化研究结果表明：库区防渗帷幕深度可以缩短至微透水带与弱透水带中线;左、右岸帷幕灌浆洞长度均可缩短10 m左右。优化方案可在库区总渗漏量得到有效控制的基础上适当降低防渗经济成本。     

基于手机短信的水电站施工期水情自动报汛系统研发

设计了水电站施工期专用短信报汛方案,基于GSM网络的短信业务开发了水电站施工期自动报汛系统。系统按照用户预先配置的手机短信方案,将水情测报系统中的流域水情信息自动编制成定时、振铃回复、预警、预报等报汛短信,通过GSM Modem设备直接发送至最终用户的手机。该系统已经在锅浪跷水电站施工期水情服务工作中投入应用,运行稳定、可靠,能满足水电站施工期水情报汛工作的需要。     

流域水电站群集中控制系统设计及应用

随着我国流域水能资源开发的快速推进,各流域分别成立或即将成立流域梯级电站集控中心,负责全流域的电力调度、水库调度等电力生产业务,因此,有必要针对流域集中控制系统开展研究。介绍了流域集控中心控制系统功能、总体结构和需要支撑该架构的基础设施,并结合雅砻江流域集控中心控制系统的实际建设经验,针对水电站群远程集中控制发展目标,重点探讨了集中控制系统的通信系统和综合自动化系统的配置和主要功能的设计,最后对其他辅助系统进行介绍,可为其他流域集控中心提供借鉴和参考。     

青狮潭水库降水集合预报模式构建及应用

数值降水集合预报能够降低因单值预报带来的不确定性,是国内外关注的热点。但当前研究多将集合样本预报技巧等同对待,采用集合算数平均得到最终预报结论,这种集合预报方式较为粗放,难以有效区分不同集合样本的差异。针对该问题,本文选择位于广西暴雨中心的青狮潭水库为研究区,构建了基于ETS评分的综合定量评价模型,通过WRF模式21组参数化方案敏感性分析,以及样本数量与集合预报技巧的定量分析,依据ETS评价结果实现了青狮潭水库降水集合预报方案的构建。经验证,本文构建的集合预报方案较集合算数平均预报技巧更高,表现更加稳定。